飞天山这种含钙不稳定的地层处于南岭新构造运动上升区，由于胶结不严实、透水性好、产状平缓、垂直节理构造发育，新构造运动导致岩层发生重力崩塌，形成飞天山丹霞峰林地貌坡面“麓缓、身陡、顶平”的这种最基本、最简单的典型特征。
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地质构造
断层和节理往往直接控制丹霞地貌的排列和发育。始新世末湖南地区发生晚燕山运动，太平洋板块向西俯冲，形成北东向平移断裂，南岭发生差异升降运动，白垩纪红色盆地发生宽缓折皱隆起。渐新世喜马拉雅旋回阶段湖南境内抬升之后整体遭受剥蚀，印度板块与亚洲大陆碰撞形成区域性北东向逆断裂和褶皱。
飞天山丹霞地貌区属于丘陵区，喜马拉雅运动导致的垂直差异升降是形成飞天山丹霞地貌最基本的动力，只有喜马拉雅运动将红层盆地抬升至剥蚀基准面之上，才有可能形成飞天山丹霞景观。
断裂面为构造薄弱面，岩石容易沿断裂以及节理裂隙在外动力作用影响下发生风化剥蚀、滑落崩塌，形成单面山、一线天、天生桥等丹霞地貌景观。
喜马拉雅运动之后，飞天山丹霞地貌基本形成。因此，新构造运动可以称得上是塑造丹霞地貌的升降机，各类不同方向的断层、节理裂隙构造则成为塑造丹霞地貌时切割的纹路。
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外动力作用
流水侵蚀作用和较强的物理化学风化作用等表生条件是形成飞天山丹霞地貌不可或缺的重要控制因素。飞天山地区属于亚热带季风湿润性气候，气候温湿，夏季高温多雨，降雨充沛，冬季温暖湿润，地下水及地表径流异常发育，周边河流四季常流。地下水和地表水的侵蚀下切是塑造飞天山丹霞地貌最主要的外动力条件。
